(15分)【生物选修1——生物技术实践】
泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品,但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g—0.5g时,会引起中毒;达到3g时,会引起死亡。我国卫生标准规定,亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/Kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出,只有在特定的条件下,才会转变成致癌物质——亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实,某中学生物活动小组设计实验,探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。
(1)请补充实验设计的空缺内容:
① 制作泡菜的原理: 。
② 测量指标及方法:亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成 色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应,然后通过 颜色,可以估测出泡菜液样中亚硝酸盐的含量。
③ 确定浓度梯度:经过查找资料和初步实验,发现当食盐浓度为3%以下时,制作的泡菜溶液发生腐败,而当食盐浓度在8%以上时,制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此,分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。
④ 选择实验材料:红萝卜和白萝卜,哪种更适合于用做实验材料? ,
理由是 。
⑤ 制作泡菜:将实验材料分成3组制作泡菜,除了实验材料的重量相同外,还要保证每组泡菜的 相同。
(2)右图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此图实验结果,请你给出制作泡菜的最佳指导意见 。
野茉莉花瓣的颜色是红色,其花瓣所含色素由核基因控制的有关酶所决定,用两个无法产生红色色素的纯种(突变品系1和突变品系2)及其纯种野生型茉莉进行杂交实验,F1自交得F2,结果如下:
研究表明,决定产生色素的基因A对a为显性。但另一对等位基因B、b中,显性基因B存在时,会抑制色素的产生。
(1)根据以上信息,可判断上述杂交亲本中突变品系2的基因型为_________。
(2)为鉴别第Ⅱ组F2中无色素植株的基因型,取该植株自交,若后代出现红色的植株,则其基因型为_______;III组F2的无色素植株中的纯合子占的几率为 。
(3)若从第I、II组的F2中各取一株能产生色素的植株,二者基因型相同的概率是 。
(4)进一步研究得知,基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为红色色素的。而基因B―b本身并不直接表达性状,但基因B能抑制基因A的表达。请在右上方框内填上适当的文字解释上述遗传现象。
下表列出了教材中部分实验的材料、实验条件和观察内容,请回答有关问题。
(1)A组实验中50%酒精的作用是 。
(2)B组实验中,如取材合适且提取色素的过程操作很规范,但得到的滤纸条上的色素带颜色均非常淡,可能的原因除了滤纸条湿度大,没有预先干燥处理外,最可能的原因还有 。
(3)在做C组实验时,应选择图甲 (填编号)处细胞为材料。某同学在低倍显微镜下观察到乙图所示图像,若要在高倍镜下看清视野中处于分裂中期的细胞,应将装片适当向 移动。此视野中分裂期的细胞数目过少,可能的原因有 。
①视野选择不合适②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适④解离时间不合适
(4)研究洋葱根尖处于有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化,获得如丙图所示曲线,在 和 两时期,RNA聚合酶催化mRNA分子合成,在e时期,最活跃的细胞器是 。丁图①一②、②一③表示的生理变化过程分别发生在有丝分裂的 时期。
图1是利用溶氧量变化来测定黄瓜叶片光合速率的装置。实验在最适温度下进行,反应杯的溶液中加入少量NaHCO3是为了提供CO2。图2表示该叶片在不同温度下溶氧量相对值与光照强度之间的关系,请回答:
(1)黄瓜叶片放入反应杯前需抽空叶肉细胞间隙内的气体,目的是 。
(2)随着测试时间的延长,叶片的光合速率逐渐下降,原因是密闭的反应杯中 ,此时,叶绿体中的 碳化合物含量下降。
(3)该法同样可用于叶片呼吸强度的测定,只需对反应杯 。
(4)据图2,25℃时呼吸速率是15℃时的 倍:其原因是 。有氧呼吸的方程式为 。
(5)若光照强度为8klx,光照时间为12小时,白天温度为25℃,夜晚为15℃,则全天该草场积累的葡萄糖为 mg。若其它条件保持不变,夜晚温度降至5℃,则全天积累的葡萄糖为__ mg。由上述数据比较可以得出韵结论是 。
下图1表示美国J·CraigVenter研究所创造“人造生命”的过程,图2是山羊细胞(假设2N=4)的部分生命过程。请据图回答:
(1)山羊细胞与山羊支原体细胞在结构上的根本区别是________。用吡罗红甲基绿对山羊细胞进行染色,呈现绿色的部位是__________。
(2)“人造生命”细胞具有的细胞器是_________,图2中若G细胞合成并分泌蛋白质的方式是_______,与其直接相关的细胞器是 。
(3)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为___________,含有________个染色体, 个染色单体,C细胞的子细胞是__________。
(4)F、G细胞在形态和细胞内_________的种类和数量上出现了稳定性差异,其根本原因是 ______。
加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶,该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图,请据图回答问题(山羊为二倍体):
(1)在上述操作中,目的基因是__________基因,将该基因导入受体细胞常用的方法是______________法。
(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是________。
(3)从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到________期才能完成受精作用,为了获得更多的卵母细胞,往往需要向雌性山羊体内注入________激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和________。
(4)要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊,可对囊胚进行________。